中國腦機介面技術有望在馬斯克之前實現產業化

Mondo 科技 更新 2024-02-02

北京時間1月30日,“矽谷鋼鐵俠”馬斯克發文稱:“昨日,首位人類患者接受了神經鏈結植入手術,目前恢復良好。 初步結果表明,已經獲得了尖峰(額電位)訊號。 ”

就在大約8小時後,清華大學官網發布訊息,清華大學與宣武醫院團隊成功開展了無線微創腦機介面的首次臨床試驗。 據訊息稱,經過3個月的家庭腦機介面訓練,脊髓損傷患者可以獨立實現飲水等腦控功能。

值得注意的是,腦機介面與馬斯克主導的neuralink腦機介面不同,後者是基於放置在大腦硬腦膜外的電極,通過長期的動物實驗開發而成,不會損傷神經組織。

四肢癱瘓患者。

通過硬膜外晶元植入大腦。

實現自主控制大腦喝水。

近日,宣武醫院與清華大學團隊聯合宣布,全球首例植入式硬膜外電極腦機介面輔助的四肢癱瘓病例**在行為能力**上取得了突破,實現了自主腦控喝水。

患者因車禍導致頸椎完全脊髓損傷,此前長期處於四肢癱瘓狀態。 去年10月24日,宣武醫院院長趙國光團隊與清華大學洪波教授團隊共同完成了無線微創腦機介面近地天體的臨床試驗。 在實驗中,將乙個兩美元大小的腦機介面處理器植入患者的頭骨中,以成功收集感覺運動大腦區域的顱內神經訊號。 在家中使用時,外部計算機通過頭皮為內部計算機供電,並接收大腦中的神經訊號並傳輸到計算機或手機,實現腦機介面通訊。

首例患者通過無線微創腦機介面成功實現腦控抓取。

攝影:清華大學新聞學院林玉靜。

經過3個月的居家**訓練,患者現在可以通過腦電圖活動驅動氣動手套,實現自飲水等腦控功能,抓取準確率達90%以上。 此外,患者的脊髓損傷臨床評分和感覺誘發電位測量均有所改善。

目前,第二例脊髓損傷患者訊號接收正常,正在家中訓練**。

資料顯示,無線微創腦機介面臨床試驗分別於2023年4月和5月通過了宣武醫院和天壇醫院的倫理審查,並開展了國際、國內植入式醫療器械的臨床試驗註冊。

預計它將在馬斯克之前實現工業化。

據宣武醫院團隊介紹,該專案實現了兩大突破。

首先,在植入腦機介面的過程中,團隊將內部機器嵌入顱骨,電極覆蓋硬膜外,從而在不損傷神經組織的情況下保證顱內訊號採集的質量。 這也不同於Neuralink的全植入式無線腦機介面。

其次,通過近場無線電源和訊號傳輸,植入顱骨的機器不需要電池驅動。 “腦機介面通過記錄和解讀腦訊號,實現腦與機的直接通訊,可以幫助ALS、脊髓損傷、癲癇等腦部疾病患者,也有望實現腦機融合智慧型,直接擴充套件人腦的資訊處理能力。 ”

趙國光教授團隊進行了首例無線微創腦機介面植入手術。

根據訊號採集方式的不同,腦機發音可分為無創、半有創和有創三種。

非侵入性腦機介面是指在不侵入大腦的情況下,通過附著在頭皮上的可穿戴裝置記錄和解釋大腦資訊的能力。 雖然這項技術是安全的,但它的訊號質量和解像度較低,並且容易受到顱骨和噪音的干擾。 半侵入性腦機介面是指將腦機介面植入顱腔但大腦皮層外。 該技術可實現高訊號強度和解像度,同時降低免疫反應和愈傷組織的風險。 侵入性腦機介面(BCIs)是通過手術等方式將電極直接植入大腦皮層,可以獲得最高質量的神經訊號,但成本明顯高於前兩種,存在較高的安全風險和可能的併發症。

無線微創植入腦機介面neo系統及其體內機。

在醫療領域,侵入式和半侵入式腦機介面都是有用的,但對於投資機構來說,商業化的難度將是選擇投資標的的重要因素,從這個角度來看,半侵入式腦機介面的優勢更大。

去年9月,醫療行業資深投資人劉丹告訴記者,雖然國家大力支援腦科學和腦機介面相關的轉化研究,但腦機介面作為醫療器械在全球尚未大規模應用,監管層面對腦機介面作為醫療器械的商業化應用仍保持著相對嚴格的態度。 在嚴格的監管要求下,要注意選擇長期安全性可控、植入便利性好的技術路線和靶點,找到更安全、更確定的技術方案進行臨床實施。

劉丹認為,以Neuralink為代表的全植入式腦機介面路徑距離真正的臨床應用還很遙遠,面臨長期安全性、臨床手術接受度等諸多問題,可能至少需要5-10年才能商業化; 半侵入性電極是訊號質量與著陸難度和創傷折衷的結果,將是未來臨床實施的第一條技術路徑。

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